产品创新设计方法中TRIZ和QFD的集成模式研究

针对TRIZ和QFD两种理论在工程设计中存在的主要问题,研究了基于QFD和TRIZ的集成创新设计模式。在对TRIZ冲突矩阵进行多层次分析的基础上,针对TRIZ问题确定能力缺乏的不足,借助QFD方法确定需要解决的问题,探寻了QFD方法中确定设计问题的几个典型位置,并在此基础上通过TRIZ理论的嵌入集成,有机融合TRIZ和QFD各自的优势,从而实现了一种QFD设计过程中多种设计问题的确定与创新求解方法,并给出详细的操作流程。最后通过实例说明该方法的有效性。     

功能分析与约束理论集成驱动产品改进设计研究

提出了一种功能分析(FA)和约束理论(TOC)相结合的问题分析及确定方法。该方法首先基于FA创建产品的功能明细表(FL)和系统模块图(SMD),然后结合TOC中的当前现实树(CRT)和冲突解决图表(CRD)对问题进行分析,从而及时明确解决问题的方向并确定产生问题的根本原因。利用TRIZ工具产生解决方案。太阳能组件接线盒设计实例说明FA与TOC相结合的方法用于驱动产品改进设计是切实可行的。     

TRIZ中的原因分析

TRIZ的核心是使系统具有新的性质,反传统的性质。这个性质的出现要么消除原来系统的问题,要么使系统更完备,所谓消除有害作用和加强作用不足。如果系统没有新性质出现,则对TRIZ而言就不是TRIZ思维,而是传统思维。     

基于功能关系模型和过程模型的冲突区域确定方法研究

针对TRIZ中运用功能模型进行冲突区域确定过程中,因其无法表达与时间/顺序有关信息而造成的因果分析不全面,和冲突区域难以确定的问题,在对两类功能模型的本质进行研究的基础上,提出了一种综合功能过程模型和功能关系模型的冲突区域确定方法。首先建立了系统功能结构,分析了每个功能元实现的流转换的过程,根据实际功能元输入/输出流属性与期望属性的差值,确定了问题功能元;然后按照问题功能元对应的物理结构建立其功能模型,通过功能模型确定与问题相关的根原因及对应的冲突区域;最后运用TRIZ工具进行了求解,以自动售粮装置工作过程中出现的问题为例,应用该方法进行了分析与求解。研究结果表明:因为综合考虑了功能实现的过程及元件间作用,该方法能够更全面地分析确定系统中与问题相关的冲突区域。     

基于TRIZ的垂直旋转式立体车库回转系统的创新设计

基于TRIZ理论的指导,分析了垂直旋转式立体车库回转系统存在的问题及冲突,通过对问题进行深入地分析研究,找出物理冲突与技术冲突,并将冲突标准化,然后应用TRIZ冲突解决理论寻找到其发明原理,结合车库本身结构特点及功能需求,借鉴塔式起重机专业知识,创新性提出一种适合于垂直旋转式立体车库的回转系统设计方案。     

IPC聚类分析与TRIZ相结合的专利群规避设计方法与应用

专利壁垒已经成为我国企业市场竞争中的重要障碍,借助专利所提供的技术信息,通过专利的IPC聚类分析与技术成熟度结合,确定待规避的专利群及专利规避目标;应用元件权重分析提取专利群的技术特征,根据专利规避目标明确规避现有专利技术范围的技术研发方向;以技术研发方向为指导建立创新中所要解决发明问题的TRIZ标准化模型,并应用TRIZ的知识工具解决该发明问题,得到专利规避设计的原理解,结合现有专利技术的优势开发出具有创新性技术的新产品,从而实现了对现有专利群的创新规避设计。以封隔器为实例,应用IPC聚类分析与TRIZ结合的专利群规避设计流程进行封隔器的专利规避设计,开发了二次坐封封隔器并申请了相关专利。     

一空间变胞机构的拓扑结构变换和对应的矩阵演算

拓扑结构变化是变胞机构的一个特征。概括了矩阵演算在拓扑结构变化中的应用,揭示了E单位变换矩阵和U单位消元矩阵与机构拓扑变化的关系,从而演示了对应于拓扑变化的矩阵演算。重点分析了一空间变胞机构。应用矩阵演算去描述该机构的多种结构变化,从而预测此机构的新构态,并展示了各拓扑构态衍生的新机构。这一分析揭示了两种拓扑变化类型的矩阵演算规律。     

基于TRIZ创新方法解析半自磨球磨机衬板断裂机理及其优化设计

以半自磨球磨机衬板断裂为焦点,利用TRIZ创新理论,从系统思维的视角对半自磨球磨机衬板断裂进行研究,探索获得衬板发生断裂行为特征,围绕TRIZ创新理论的分析和解题工具,建立创新优化基本构架和创新核心贡献能力模型;结合所获得的9个方案,计算影响因子的创新核心贡献值,从创新解决方案的角度解析了衬板断裂机理,并从TRIZ解题工具所产生的方案的维度对衬板进行创新设计。     

物质-场与设计过程复杂性理论集成的产品再设计过程模型研究

随着用户需求迅速提高,系统非线性、强耦合性、时变特性和开放性等复杂系统特征趋于明显,针对复杂系统特征的产品再设计过程成为研究热点。文中将设计过程复杂性理论与TRIZ中物质-场集成,应用设计过程复杂性进行产品再设计过程复杂性分析,并采用物质-场分析及标准解解决再设计过程中的问题,形成物质-场与设计过程复杂性理论集成的产品再设计过程模型。首先运用设计过程复杂性理论中复杂性的定义对再设计产品进行分析,确定复杂性问题及类型;其次根据复杂性与TRIZ中物质-场模型的表征关系,确定设计过程复杂性的物质-场表征模型;最后,采用标准解减小系统复杂性,实现产品再设计,并应用工程实例加以验证。     

风力发电系统研究与应用前景综述

随着科技的迅猛发展,风力发电系统的设计呈现出数字化、复杂化的发展趋势.文中从TRIZ理论、数字孪生和复杂系统的视角,以风力发电系统的特征为切入点,对于风力发电系统的相关研究进行综述,研究了TRIZ理论、数字孪生在风力发电领域复杂系统创新设计中的应用.最后讨论了TRIZ理论和数字孪生在风力发电复杂系统创新设计中的发展趋势和应用前景.     

基于TRIZ的可拆卸连接结构设计研究

针对绿色设计中可拆卸设计问题,提出运用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行产品零部件间连接结构的可拆卸设计。通过构建连接结构可拆卸属性与新TRIZ冲突矩阵48个工程参数之间的关联表,并建立连接结构的TRIZ物质—场模型,分别给出了利用TRIZ冲突解决原理和TRIZ物质—场分析原理进行可拆卸设计的两种方法,以提高产品零部件的可拆卸性能。设计实例证明了方法的可行性。     

基于产品组态图的跟踪创新方法研究

提出一种基于产品组态图的跟踪创新方法,其实质是将产品创新模板理论和TRIZ技术进化理论集成应用于概念设计阶段。首先在概述产品组态图的基础上,提出了基于产品组态图的跟踪创新过程模型;然后,深入研究和探讨了产品组态图的建立过程和基于产品组态图的创新概念设计过程;最后,以专利US4749063为待改进产品,对所提出方法的有效性和实用性进行了验证。     

基于萃智(TRIZ)理论的送料装备的创新设计

应用国际领先的创新理论TRIZ对冷墩机送料机构进行创新设计。以TRIZ理论为基础,结合TRIZ中的技术进化路线,研究产品创新设计过程,提出了创新设计过程模型,并成功应用于冷墩机送料机构的创新设计中。以TRIZ理论的指导分析了现有冷墩机送料机构存在问题,找到标准化矛盾,然后应用TRIZ的解决问题的40个发明原理,提出4个冷墩机送料机构创新方案,并利用亿维讯科技有限公司开发TRIZ辅助软件Pro/I Desktop v5对4种创新方案进行方案评价,判定方案的合理性和可行性,最终确定了一种评价最优方案作为落地方案进行设计研究。     

基于TRIZ理论的光伏组件焊接技术创新设计

TRIZ理论是一种解决发明问题的理论,是一种发现问题并解决问题的方法论。在创新过程中,将实际问题转换成TRIZ问题,借助TRIZ工具解决和改善现有产品中所存在的矛盾与不足。针对光伏发电系统中光伏组件焊接技术设计中出现的虚焊、裂片、锡丝及锡渣等问题,将TRIZ理论引入光伏组件焊接技术的创新设计中。通过对实际问题的分析,基于TRIZ理论确定技术矛盾和物理矛盾,查阅TRIZ理论的矛盾矩阵,根据TRIZ理论提供的创新原理制定光伏组件焊接创新设计方案。     

TRIZ理论在叉车转向桥设计中的应用

根据TRIZ经典理论的39项系统对立技术参数和叉车转向桥的功能和结构特点,对用户原始需求进行探索,形成初始产品需求包;在此基础上,根据TRIZ经典理论中的40项解决矛盾问题的标准方法,形成矛盾问题解决矩阵;最后,综合考虑产品质量、成本和研发周期等因素确定最终的产品需求。实践表明,在叉车转向桥的创新设计过程中,充分应用TRIZ理论进行产品需求的探索和分析是行之有效的,能够为设计人员提供科学的思路和方法,对企业产品设计工作的开展具有重要的借鉴意义。     

设计过程复杂性理论与TRIZ理论集成复杂机电系统功能分解过程模型*

传统的功能分解是将产品的总功能分解到功能元,以每个功能元有确定的原理解作为功能分解结束的标志,传统的功能分解方法强调总功能可以分解为若干个功能元,若干个功能元组成一个总功能,体现了总功能和功能元之间的线性关系和还原性。传统的功能分解无法体现复杂机电系统非线性、时变特性、开放性和功能耦合等重要特征,因此急需一种适合于复杂机电系统的功能分解过程模型。将设计过程复杂性理论(Design-centric complexity,DCC)和TRIZ集成,对初步进行功能分解的结果,按照TRIZ理论中有效完整功能和非有效完整功能集对功能进行分类;应用提出的功能实现概率均值法和功能实现概率极值法,将TRIZ理论的有效完整功能和非有效完整功能,与DCC理论中重复功能集和组合集建立联系;经过TRIZ理论对问题功能进行转化后,以系统的重复功能集、组合集和组合辅助功能集作为复杂机电系统功能分解的结果;形成面向复杂机电系统的DCC与TRIZ集成功能分解过程模型。用一个工程实例验证该设计过程模型。     

轮胎式联轴器改进结构的设计与研究

由于轮胎式联轴器径向尺寸大,产生的附加轴向载荷使其负载加大,从而降低联轴器的使用寿命,针对这个问题,利用TRIZ理论对其分析,将轮胎式联轴器的轮胎环与梯形同步传动带嵌套组成新结构,使问题得到解决。通过ANSYS有限元分析,验证其嵌套结构的可用性,扩大了轮胎式联轴器的应用范围。     

基于可拓创新方法的改进TRIZ研究

针对TRIZ在解决矛盾问题时存在的初始问题分析难、发明原理具体化难和概念方案量化评价难的问题,进行了基于可拓创新方法的改进TRIZ研究。首先利用基元模型形式化表达的SVOP模型描述系统的目标和条件,得到根源冲突,并利用TRIZ求解工具消解矛盾得到原理解;然后利用可拓事元形式表达该原理解,直接变换零部件得到概念方案;最后结合模糊优度评价和TRIZ理想度法则对其方案进行定量化评价。通过在裁剪传送系统上的应用,证明了所提方法的有效性和正确性。     

基于TOC和TRIZ的产品改进设计研究

提出了一种基于约束理论（TOC）和发明问题解决理论（TRIZ）的概念设计方法，该方法将TOC中的当前现实树和冲突解决图表引入到工程设计中，用于确定系统改进设计中真正要解决的问题；用TRIZ中的工具产生解决问题的方案。应用提出的方法确定拖拉机助力转向系统中恒流阀子系统存在的核心冲突，并提出几种消除冲突的方案。     

基于TRIZ的消防炮升降塔装置的创新设计

现有消防炮升降塔装置存在传动效率低、承载力小、自动化程度不高等问题。利用TRIZ理论对现有消防炮升降塔装置进行详细分析,描述设计中的技术冲突问题,进而确定对应的TRIZ冲突矩阵和解决原理,根据解决原理对消防炮升降塔装置进行创新设计,最终确定方案采用液压传动机构实现消防炮升降塔装置的升降,从而实现传动平稳、承载力大、过载保护和自动化。